Multitasking-circuits die zichzelf in realtime kunnen herconfigureren en van functie kunnen wisselen als dat nodig is - dit is de veelbelovende toepassing die voortkomt uit een ontdekking gedaan bij EPFL en gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie . Andere mogelijke toepassingen:het miniaturiseren van onze elektronische apparaten en het ontwikkelen van veerkrachtige circuits.

Zal het ooit mogelijk zijn om elektronische microchips te herconfigureren zoals we willen, ook als ze in gebruik zijn? Een recente ontdekking door een team van EPFL suggereert hetzelfde. De onderzoekers hebben aangetoond dat het mogelijk is om geleidende paden van meerdere atomen breed in een materiaal te creëren, om ze naar believen te verplaatsen en zelfs om ze te laten verdwijnen.

Aanpasbare elektronica wekt veel interesse in de wetenschappelijke gemeenschap vanwege de vele toepassingen. Stel je eens voor dat één enkele microchip in staat was om de taken van verschillende circuits uit te voeren. Bijvoorbeeld, een circuit dat is toegewezen om geluidsinformatie te verwerken, kan, wanneer deze niet voor dit doel wordt gebruikt, opnieuw worden toegewezen om afbeeldingen te verwerken. Dit zou ons in staat stellen om onze elektronische apparaten te miniaturiseren.

Tegelijkertijd, het zou mogelijk worden om veerkrachtige schakelingen te ontwikkelen. Wanneer een microchip is beschadigd, het zou zichzelf theoretisch opnieuw kunnen configureren, zodat het nog steeds zou kunnen functioneren met behulp van de componenten die intact blijven. "Een effectieve manier om defecte apparaten werkend te houden wanneer ze zich op moeilijk bereikbare plaatsen bevinden, zoals ruimte, " zegt Leo McGilly, hoofdauteur van het artikel.

Aan deze veelbelovende technologie liggen zogenaamde 'ferro-elektrische' materialen ten grondslag waarin het mogelijk is om flexibele geleidende paden te creëren. Deze paden worden gegenereerd door een elektrisch veld op het materiaal aan te leggen. Specifieker, wanneer de elektrische stroom wordt toegepast, bepaalde atomen bewegen ofwel "omhoog" of "omlaag, " wat bekend staat als polarisatie. De laatste jaren is de academische wereld heeft geconstateerd dat zich tussen deze gepolariseerde zones geleidende paden van meerdere atomen breed - 'muren' genoemd - vormen. Het enige probleem is dat, tot nu, het was onmogelijk om te controleren hoe deze paden zich vormen.

Bij EPFL, de onderzoekers toonden aan dat het mogelijk was om de vorming van muren op een film van ferro-elektrisch materiaal te beheersen, en zo paden te creëren waar ze wilden op bepaalde locaties. De truc zit hem in het produceren van een sandwich-achtige structuur met platina componenten aan de buitenkant en een ferro-elektrisch materiaal aan de binnenkant. "Door plaatselijk elektrische velden aan te brengen op het metalen deel, we hebben op verschillende locaties paden kunnen maken en verplaatsen, en ook om ze te vernietigen met een omgekeerd elektrisch veld, ", zegt Mc Gilly. Er werden laaggeleidende elektroden gebruikt om het ferro-elektrische materiaal te omringen. Dit betekent dat de lading zich heel langzaam in de structuur verspreidt, waardoor het mogelijk is om precies te controleren waar het wordt toegepast. "Als we sterk geleidende materialen gebruiken, de lading verspreidt zich snel en muren vormen willekeurig in het materiaal."

Op dit punt, de onderzoekers hebben hun onderzoek getest op geïsoleerde materialen. De volgende stap bestaat uit het ontwikkelen van een prototype van een herconfigureerbare schakeling. Leo McGilly zou nog verder gaan. "Het feit dat we paden kunnen genereren waar we maar willen, zou ons in staat kunnen stellen om toekomstige fenomenen te imiteren die plaatsvinden in de hersenen, met de regelmatige creatie van nieuwe synapsen. Dit zou nuttig kunnen zijn bij het reproduceren van het fenomeen leren in een kunstmatig brein."